1.1. 在人类历史的大部分时间里，人类的平均预期寿命徘徊在20岁到30岁之间

1.2. 纵观人类历史，医生好像一直在扮演庸医和江湖骗子的角色，浮夸地提供所谓的“治疗”，却往往让患者的病情恶化

1.2.1. 富人能负担得起私人医生的费用，可以小心翼翼地防范那些其实对自己生命并没有什么效用的药剂

1.2.2. 穷人则经常在肮脏、拥挤的医院里贫困潦倒地死去

1.3. 在帮助人类延长预期寿命方面，医疗卫生领域后来确实取得了一些历史性进展

1.3.1. 更好的卫生条件

1.3.1.1. 古代城市的道路往往气味难闻，是疾病的滋生地

1.3.1.2. 到了19世纪，公民开始谴责日常生活中的不卫生情况，推动了污水处理系统的建立和卫生条件的改善

1.3.1.2.1. 这些做法消除了数十种致命的水传播疾病，使人类预期寿命增加了15~20年

1.3.2. 由于19世纪席卷欧洲大陆的血腥战争

1.3.2.1. 随着医学期刊的蓬勃发展，主要的作者显然获得了更多声誉，但这不是最重要的，重要的是实验证据的记录开始得以进步

1.3.3. 更好的营养、手术的发明、工业革命的兴起以及其他有利因素，也为人类预期寿命的提高创造了条件

1.4. 现代医学的许多突破都是由于运气，而不是努力

1.4.1. 对于那些突发疾病，人类并不掌握任何系统性的有效治疗方法

1.4.2. 1928年，亚历山大·弗莱明无意中观察到面包霉菌颗粒可以杀死培养皿中生长的细菌，掀起了一场医疗保健革命

1.4.2.1. 可以使用青霉素等抗生素，这是在人类历史上首次真正治愈了病人

1.4.3. 有了对抗霍乱、破伤风、伤寒、肺结核和许多其他疾病的抗生素

1.4.3.1. 这些治疗方法大多是通过反复试验找到的

2.1. 抗生素是非常有效的，但由于它们经常出现在处方上面，以至于现在细菌已经对人类发起反击了

2.2. “超级细菌”对最新的抗生素通常也是免疫的，普通民众根本束手无策

2.3. 随着人类在医学方面的探索扩展到以前从未探索或知晓的领域，人体也会更多地暴露在那些不断挑战人体免疫力的新疾病面前

2.3.1. 奶牛成为耐药细菌滋生地的原因是，农民时不时地就为了增加牛奶和奶制品产量而过量使用抗生素

2.3.2. 由于耐药细菌卷土重来的威胁已经越来越严重，因此十分迫切地需要新一代的抗生素，使其价格便宜到足以证明其使用成本还是比较合理的

2.4. 为了分离出少数有前景的药物，人类必须完成对数千种化学物质的试验

2.4.1. 如果通过这种方法来开发新的抗生素，那么成本将十分高昂，可能需要20亿~30亿美元

3.1. 青霉素和万古霉素会干扰一种名为肽聚糖的分子的产生，而肽聚糖对于细菌创建和加强自己的细胞壁至关重要

3.1.1. 这类药物能够直接导致细菌的细胞壁分崩离析，从而消灭细菌

3.2. 喹诺酮类药物

3.2.1. 它是用化学效应对细菌生殖产生干扰，让细菌的DNA无法正常发挥作用，从而无法繁殖

3.3. 四环素

3.3.1. 通过干扰细菌合成关键蛋白的能力来发挥作用的

3.4. 还有一类药物能够阻止细胞产生叶酸，从而干扰细菌对流经细胞壁的那些化学物质的控制能力

3.5. 新的抗生素往往需要耗费很长时间才能被发明出来，通常需要10多年的时间

3.5.1. 这些药物必须经过反复测试，以确保安全性

3.5.1.1. 这是一个非常耗时且成本高昂的过程

3.5.2. 可能经过10多年的努力，但是最终产品却入不敷出

3.5.2.1. 许多制药公司的底线是，销售收入必须能够补偿生产这些药物的成本

4.1. 现在采用的方法仍然是在培养皿中盲目地测试各种候选细菌

4.1.1. 唯一不同的是，我们现在能够利用所谓自动化、机器人技术和机械化装配线，在数千个含有不同类型疾病的培养皿中，同时测试多种有前景的药物，但这一切本质上仍然是在模仿100年前弗莱明所开创的基本方法

4.1.2. 基本策略

4.1.2.1. 试验有希望的物质→确定它是否能杀死细菌→确定杀死细菌的机制

4.2. 量子计算机可能将彻底颠覆这一传统过程，并能够帮助我们加速寻找到新的救命药

4.2.1. 量子计算机足够强大，可能就在某一天它可以直接系统地引导人类找到消灭细菌的新方法

4.2.2. 能够在量子计算机的内存中快速设计新药，而不是为了找到一种新药花费几十年的时间

4.2.3. 基本策略的顺序颠倒了

4.2.3.1. 确定杀死细菌的机制→确定它是否能杀死细菌→试验有希望的物质

4.3. 如果在分子水平上可以解开这些抗生素杀死细菌的基本机制，人们就能够利用这些知识来开发新药

4.3.1. 从需求更强的机制开始着手，比如选择去破坏细菌的细胞壁

4.3.2. 使用量子计算机来确定如何通过在细胞壁上发现弱点来实现这一目标

4.3.3. 测试可以有效发挥这一功能的不同药物，并锁定少数几种能够真正有效对抗细菌的药物

4.4. 实验需要10^86位的计算机内存，远远超出了任何数字计算机的能力

4.4.1. 这种计算在量子计算机的能力范围之内

4.4.2. 通过分析新药的分子行为来发现新药，可能会成为量子计算机应用的一个主要方向

5.1. 现代科学已经可以用疫苗达到攻击病毒的目标，但也只是针对某一些病毒

5.2. 疫苗是通过刺激人体免疫系统来间接发挥作用的，而不是直接攻击病毒，所以治疗病毒引起的疾病总体而言进展相对缓慢

5.3. 天花是历史上最强大的“杀手”之一，仅自1910年以来，天花就造成3亿人死亡

5.3.1. 1796年医生爱德华·詹纳从患牛痘（类似天花）后康复的挤奶女工身上取了脓液，然后将脓液注射给健康个体，这些个体对天花就产生了免疫力

5.4. 疫苗开始广泛用于治疗大量以前无法治愈的病毒类疾病，如脊髓灰质炎、乙型肝炎、麻疹、脑膜炎、腮腺炎、破伤风、黄热病和许多其他疾病

5.4.1. 人类还不了解人体免疫系统是如何在最微小的范围内完成工作的，所以也就不可能针对所有疫苗开展测试

5.5. 在量子计算机中“测试”每种疫苗是可行的，这样就不必通过实验来测试了

5.5.1. 好处在于，可以快速、廉价、高效地寻找新疫苗，而不需要使用混乱、耗时和昂贵的试验

6.1. 了解量子计算机威力的一个方法是思考新冠肺炎疫情的悲剧

6.2. 量子计算机可以为我们提供一个预警系统，在新出现的病毒引发全球大流行之前就检测到它们

6.2.1. 随着交通运输的进步，频繁的全球旅行加速了中世纪瘟疫等疾病的传播

6.2.2. 历史学家追踪了古代水手从一个城市到另一个城市的路径，从而回溯了瘟疫传播到遥远海岸的过程

6.2.3. 时至今日，喷气式客机的速度更快，甚至可以在几个小时之内就将病毒传遍各个大洲

6.2.4. 通过国际飞机旅行传播的另一场席卷全球的疫情一定会到来，而何时到来就只是时间问题

6.3. 60%的疾病最初来自动物王国

6.3.1. 动物世界其实就像是一个存有大量新病毒的仓库，随时都有可能引发一系列新的疾病

6.3.2. 通过基因分析，可以确定流感病毒主要起源于鸟类

6.3.3. 许多流感病毒都出现在亚洲，那里的农民从事一种称为复合农业的工作，与猪和鸟类生活得很近

6.3.3.1. 猪经常会吃鸟粪，而人类则吃猪肉

6.3.3.2. 猪就像一个混合器，将鸟类和猪的DNA结合在了一起，创造出了新的病毒

6.3.4. 获得性免疫缺陷综合征（简称艾滋病）病毒可以追溯到感染灵长类动物的猴免疫缺陷病毒

6.3.4.1. 利用遗传学，科学家推测，在1884—1924年的某个时候，非洲有人吃了灵长类动物的肉，然后将其与人类的DNA混合，产生了艾滋病病毒，这是一种变异的猴免疫缺陷病毒，可以攻击人类

6.4. 疫苗只是帮助调整人体自身的免疫系统，使其能够实现自我防御

6.4.1. 用来战胜这种致命病毒的系统性方法至今仍是缺失的

6.5. 量子计算机可以通过多种方法帮助人类阻止下一次疫情的发生，或者至少可以帮助人类建立一个预警系统来实时监测病毒的出现

6.5.1. 追踪流行病的一种方法是在世界各地的下水道系统中安装传感器

6.5.1.1. 快速抗原检测可以在大约15分钟内就发现病毒的暴发

6.5.1.2. 来自数百万个下水道系统的数据可能会让数字计算机不堪重负

6.5.1.2.1. 如果是量子计算机就完全不同了，它们非常擅长分析堆积如山的数据，并能够成功分析出最关键的数据

6.5.2. Kinsa公司（美国医疗科技公司）则建立了另一种早期预警系统，该公司生产的温度计可以连接到互联网

6.5.2.1. 随着更多的温度计、传感器等医疗设备组成的庞大网络都连接到互联网，人们就能够通过量子计算机来分析全国各地的实时体温数据

6.5.3. 创建预警系统的另一种方法是利用社交媒体，它比其他任何东西都更能实时地向我们提供全国各地正在发生的事件

6.5.3.1. 未来的算法将可以定位到互联网上的异常帖子

6.5.4. 量子计算机还能够在疫情暴发时进行实时监测

6.5.4.1. 人类应该可以开发出能够检测悬浮在空气中的病毒气溶胶的传感

6.5.4.2. 病毒传播的主要方式之一正是通过人们简单交谈时产生的气溶胶

6.5.4.2.1. 打喷嚏后的气溶胶粒子可以将病毒携带至20英尺或更远

6.5.4.3. 放置在室内的传感器网络可能能够检测到空气中的气溶胶，然后将结果发送给量子计算机，量子计算机可以分析这一庞大的信息库，以找到下一次疫情的早期预警信号

6.6. 奥密克戎病毒

6.6.1. 大约在2021年11月，新冠病毒的变种奥密克戎出现了，在其基因组被测序之后，警钟立即响起

6.6.2. 量子计算机可能会通过分析病毒刺突蛋白的突变来直接确定病毒的致命性，而不是无奈地等上几周的时间

6.6.3. 一旦知道了病毒的精确分子结构，就可以使用量子计算机来模拟病毒对身体的特定影响，从而提前知道它的危险性，以及应该如何对抗它

6.6.4. 病毒也有一种进化的压力，要让自己变得更具感染力并在竞争中获胜

6.6.4.1. 每一代突变可能都比前一代更具传染性

6.6.4.2. 为了继续传播，许多病毒会进化，从而变得更具传染性，但致命性却更低

6.6.4.3. 幸运的是，人类也在不断进化

7.1. 疫苗已经证明，人体自身的免疫系统是抵御传染病的强大防御系统

7.1.1. 科学家对免疫系统的实际工作原理知之甚少

7.2. 1918年的西班牙流感导致的死亡人数超过了第一次世界大战中的所有死亡人数

7.2.1. 病毒样本并没有保存下来

7.2.2. 几年前，科学家探访了北极，检查了那些死于这种病毒但保存在永久冻土中的人类的尸体

7.2.3. 西班牙流感病毒并没有直接杀死受害者，它所做的只是过度刺激人体自身的免疫系统，然后人体免疫系统就开始向人体注入会危及生命的化学物质，以期用这种方式杀死病毒，而其实正是细胞因子风暴最终导致了患者的死亡

7.2.3.1. 实际上是人体自身免疫系统失控了

7.2.4. 在新冠肺炎患者身上也发现了类似情况

7.2.4.1. 在疾病的晚期，当细胞因子风暴来临时，充斥身体的危险化学物质最终会导致人体器官衰竭

7.3. 量子计算机可能会为免疫系统的分子生物学研究提供前所未有的视角

7.3.1. 通过多种方法来帮助人体关闭或降低免疫系统，以便在发生严重病毒感染时，不会因为过度免疫而导致死亡

8.1. 抗生素和疫苗是现代医学的基础

8.1.1. 抗生素通常是通过反复试验发现的

8.1.1.1. 现代医学的一个目标是开发新的抗生素

8.1.2. 疫苗只能通过刺激免疫系统产生抗体来对抗病毒

8.1.2.1. 另一个目标是了解人体的免疫反应

8.1.2.1.1. 这是人类抵御病毒以及抵御有史以来最大的“杀手”之一——癌症的第一道防线

8.2. 如果人类免疫系统的奥秘可以通过量子计算机揭开，我们就能探索到一些有效办法去治疗那些当下看来最难治愈的疾病

8.2.1. 多种癌症

8.2.2. 阿尔茨海默病

8.2.3. 帕金森病

8.2.4. 肌萎缩侧索硬化

8.2.5. 这些疾病在分子水平上造成的损害，只有通过量子计算机才能完全解开并寻找到有效的对抗之法